Komponen Utama Baterai Jenis – Jenis Baterai Istilah-Istilah Umum dalam Baterai

1868 Leclanche Inggris Penemuan sel Leclanche 1888 Gassner AS Penyempurnaan sel kering 1899 Jungner Swedia Penemuan baterai Ni-Cd 1901 Edison AS Penemuan baterai Ni-besi 1932 Schlect dan Ackerman Jerman Penemuan pelat kutub yang dipadatkan 1947 Neumann Perancis Berhasil mengemas baterai Ni-Cd 1960-an Union Carbide AS Pengembangan baterai alkaline primer 1970-an Union Carbide AS Pengembangan baterai timbalasam dengan pengaturan katup 1990 Union Carbide AS Komersialisasi baterai Ni-MH 1992 Kordesch Kanada Komersialisasi baterai alkaline yang dapat dipakai ulang 1999 Kordesch Kanada Komersialisasi baterai Li-ion polimer Sumber : Buchmann 2001

2.1.1 Komponen Utama Baterai

Komponen utama pada baterai yaitu terdiri atas : a. Elektroda negatif anoda yaitu elektroda yang melepaskan elektron ke rangkaian luar dan mengalami proses oksidasi pada proses elektrokimia. b. Elektroda positif katoda yaitu elektroda yang menerima elektron ke rangkaian luar dan mengalami proses reduksi pada proses elektrokimia. c. Elektrolit adalah media transfer ion yang bergerak dari anoda ke katoda dalam sel baterai saat penggunaan Linden, 2002. d. Separator. Seperator adalah material berpori yang diletakkan di antara anoda dan katoda untuk mencegah terjadinya gesekan antar plat yang menyebabkan arus pendek Subhan, 2011. Universitas Sumatera Utara

2.1.2 Jenis – Jenis Baterai

Berdasarkan kemampuannya untuk dikosongkan discharged dan diisi ulang recharged baterai terbagi menjadi dua jenis yaitu sebagai berikut : 1. Baterai Primer Baterai primer adalah baterai yang tidak dapat diisi ulang. Setelah kapasitas baterai habis fully discharged, baterai tidak dapat dipakai kembali. Beberapa contoh baterai jenis ini adalah baterai Seng-Karbon Baterai Kering, baterai Alkalin dan baterai Merkuri. 2. Baterai Sekunder Baterai sekunder adalah baterai yang dapat diisi ulang. Kemampuan diisi ulang baterai sekunder bervariasi antara 100-500 kali satu siklus adalah satu kali pengisian dan pengosongan. Beberapa contoh baterai sekunder adalah baterai Ni-Cd, baterai Ni-MH dan baterai ion lithium Buchmann, 2001.

2.1.3 Istilah-Istilah Umum dalam Baterai

Beberapa istilah-istilah umum dalam baterai yaitu antara lain : 1. Kapasitas baterai Kapasitas baterai merupakan kemampuan baterai untuk menyimpan dan memberikan arus listrik pada waktu tertentu yang dinyatakan dalam satuan Ampere-hour Ah. Proses reaksi sel yang terjadi secara spontan, terkait dengan perubahan energi bebas dan jumlah total muatan yang bisa ke rangkaian luar Q, disebut kapasitas sel, oleh hukum Faraday dirumuskan dengan: Q = ∫ � �� � = zFN 2.1 dimana i adalah arus yang mengalir dalam rangkaian, t adalah waktu, z adalah jumlah elektron yang berhubungan dengan reaksi redoks, F adalah konstanta Faraday 96.490 Cmol -1 dan N merupakan jumlah mol dari reaksi elektrokimia Persamaan 2.1. diatas menyatakan bahwa jumlah total listrik yang dihasilkan sebanding dengan jumlah mol dengan jumlah elektron konstan Faraday Moretti, 2010. Universitas Sumatera Utara Besar kapasitas baterai secara teoritik tergantung dari jumlah material aktif terkandung terlihat pada rumus 2.1. Sebagai contoh, besar kapasitas material katoda LiCoO 2 sebesar 1 gram adalah sebagai berikut : Berat atom Li = 7, Co = 59 dan O 2 = 16. 1 gram LiCoO 2 setara dengan 0,010204 mol Jumlah muatan = 1 Dari bilangan Avogadro diketahui 1 mol material mengandung 96.500 Couloumb. Maka 1 gram LiCoO 2 memiliki kapasitas listrik sebesar = 0,010204 × 1 × 96.500 3600 = 273,5 mAh Triwibowo, 2011. 2. Kapasitas spesifik Kapasitas spesifik adalah total muatan yang dihasilkan pada saat discharge dari sel dalam satu siklus dibagi dengan total massa ∑ � dari sel. Q = ��∗� ∑ � 2.2 3. Efisiensi baterai Efisiensi baterai merupakan perbandingan antara kapasitas discharge dan kapasitas charge yang dirumuskan sebagai berikut : Efisiensi baterai = ����ℎ���� ke n �ℎ���� ke n x 100 2.3 dimana discharge ke n adalah kapasitas discharge pada siklus ke n dan charge ke n adalah kapasitas charge pada siklus ke n. 4. Kerugian kapasitas irreversible Kerugian kapasitas irreversible berhubungan dengan banyaknya kapasitas yang hilang setiap siklus. Kerugian kapasitas irreversible = �ℎ���� ke n− ����ℎ���� ke n �ℎ���� ke n x 100 2.4 Gritzner et al. 1993. Universitas Sumatera Utara

2.2 Baterai ion Lithium